本發(fā)明屬于電站鍋爐尾部煙氣補燃升溫的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及利用秸稈、稻稈等生物質(zhì)生成的氣化氣對電站鍋爐尾部煙氣進行補燃升溫，以保證選擇性催化還原煙氣脫硝系統(tǒng)安全投運的方法。

背景技術(shù)：

當鍋爐低負荷運行時，省煤器出口煙溫往往低于選擇性催化還原煙氣脫硝系統(tǒng)320-420℃的催化劑活性反應(yīng)溫度窗口，會導致選擇性催化還原煙氣脫硝系統(tǒng)無法正常投運，而越來越嚴格的排放標準使得煙氣脫硝系統(tǒng)的連續(xù)穩(wěn)定投運成為必然要求。

我國絕大部分火電機組已經(jīng)安裝煙氣脫硝裝置，且燃煤電站鍋爐煙氣脫硝系統(tǒng)多采用選擇性催化還原技術(shù)。

通常，我國燃煤機組大都參與調(diào)峰，經(jīng)常低負荷運行。

生物質(zhì)具有價格低廉、分布廣泛、可再生等優(yōu)點。但是長期以來我國生物質(zhì)能的利用以直接燃燒為主，不但熱效率低下而且會產(chǎn)生的大量煙塵，對環(huán)境產(chǎn)生嚴重的破壞。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種適合我國國情，利用生物質(zhì)氣化氣補燃提高電站鍋爐尾部煙溫的方法，緩解我國農(nóng)業(yè)廢棄物眾多、機組經(jīng)常參與調(diào)峰、煙氣排放標準越來越高之間的矛盾。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下：

增設(shè)一臺或幾臺固定床生物質(zhì)氣化爐，并使氣化爐維持額定負荷連續(xù)穩(wěn)定運行，當鍋爐低負荷運行時，將生物質(zhì)氣化氣送入到省煤器后煙道或省煤器前的轉(zhuǎn)向煙室內(nèi)，利用生物質(zhì)氣化氣補燃提升省煤器出口煙溫；或者/和，隨著鍋爐負荷增加相應(yīng)減少補燃氣體，減少的補燃氣體送入爐膛上部燃燒；當鍋爐滿負荷運行時，所有生物質(zhì)氣化氣均送入爐膛上部燃燒。

利用鍋爐熱一次風作為氣化劑，以提升氣化爐的氣化效率和氣化氣熱值；或者引部分熱一次風與生物質(zhì)氣化氣預(yù)混，以滿足氣化氣初期燃燒所需氧氣。

作為選擇，對于本發(fā)明中使用的氣化爐可以為流化床，當然其他形式氣化爐同樣適用。

作為選擇，對于本發(fā)明中使用的氣化原料，使用各種農(nóng)業(yè)廢棄物、垃圾等生物質(zhì)或煤等原料同樣適用。

本發(fā)明的有益效果包括：

(1)提高了省煤器出口煙溫，保證選擇性催化還原煙氣脫硝系統(tǒng)能夠安全穩(wěn)定投運；

(2)能夠克服低負荷時過熱蒸汽溫度降低的問題，提高機組效率；

(3)高效利用價格低廉、分布廣泛、可再生的生物質(zhì)資源進行發(fā)電，能夠代替部分燃煤并再燃還原部分nox；

(4)利用鍋爐熱一次風作為氣化劑，提升氣化爐的氣化效率和氣化氣熱值；

(5)采用固定床生物質(zhì)氣化爐，結(jié)構(gòu)簡單、運行可靠、操作容易、投資少、氣化氣飛灰含量低、對原料種類和粒度要求低；

(6)升高了二次風溫，增加了送入鍋爐的熱量，不但節(jié)約了燃煤，也有利于爐內(nèi)燃燒，減小固體不完全燃燒熱損失。

此外，本發(fā)明還提供了一種電站鍋爐系統(tǒng)，包括鍋爐爐膛、省煤器和至少一臺氣化爐，所述氣化爐的生物質(zhì)氣化氣出口管路通過第一支管路連通省煤器后煙道或省煤器前的轉(zhuǎn)向煙室；所述氣化爐的生物質(zhì)氣化氣出口管路通過第二支管路連通所述鍋爐爐膛；并且各支管路上均設(shè)置有開關(guān)閥。

可選的，所述省煤器的熱一次風管通過開關(guān)閥連通所述氣化爐的進氣口；或者/和所述省煤器的熱一次風管通過開關(guān)閥連通所述氣化爐的生物質(zhì)氣化氣出口管路。

附圖說明

圖1是電站鍋爐整合生物質(zhì)氣化補燃提高尾部煙溫方法的流程示意圖。

附圖標記：

1-鍋爐爐膛、2-省煤器、3-低溫過熱器、4-轉(zhuǎn)向煙室、5-管路一、6-管路二、7-固定床生物質(zhì)氣化爐、8-管路三、9-省煤器后煙道、10-選擇性催化還原煙氣脫硝系統(tǒng)、11-空氣預(yù)熱器。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作詳細說明：

電站鍋爐系統(tǒng)可以包括鍋爐爐膛1、省煤器2、低溫過熱器3、轉(zhuǎn)向煙室4、省煤器后煙道9、選擇性催化還原煙氣脫硝系統(tǒng)10、空氣預(yù)熱器11等部件。各部件之間的連接位置可以參考圖1及現(xiàn)有技術(shù)，各部件的作用可以參考現(xiàn)有技術(shù)，本文不做過多描述。

本電站鍋爐整合生物質(zhì)氣化補燃提高尾部煙溫的方法中，可以采用增設(shè)一臺或幾臺固定床生物質(zhì)氣化爐，并使氣化爐7維持額定負荷連續(xù)穩(wěn)定運行。即氣化爐7可以為一臺，也可以為兩臺或者兩臺以上，本實例1和2中以只增設(shè)一臺氣化爐為例介紹技術(shù)方案和技術(shù)效果。如圖1所示。

當然，氣化爐7理想狀態(tài)下為額定負荷連續(xù)穩(wěn)定工作，當然也可以為非額定負荷工作，只要能夠產(chǎn)生足夠的生物質(zhì)氣化氣供鍋爐系統(tǒng)使用即可。

相應(yīng)地，電站鍋爐系統(tǒng)中包括至少一臺氣化爐7，氣化爐的出氣管通過第一支管路連通省煤器后煙道9或省煤器前的轉(zhuǎn)向煙室4；氣化爐7的生物質(zhì)氣化氣出口管通過第二支管路連通鍋爐爐膛1；并且各支管路上均設(shè)置有開關(guān)閥。

實例1：

當鍋爐低負荷工況運行時，將固定床生物質(zhì)氣化爐7產(chǎn)出的氣化氣沿管路三8(該實施例中管路三為上述第一支管路)送入到省煤器后煙道9中，利用生物質(zhì)氣化氣補燃，將此處煙溫提高到合理溫度，以保證選擇性催化還原煙氣脫硝系統(tǒng)10能夠安全穩(wěn)定投運。同時增加了空氣預(yù)熱器11的換熱量，提高了二次風溫，增加了送入鍋爐的熱量，節(jié)約了燃煤，有利于爐內(nèi)燃燒和減小固體不完全燃燒熱損失。

隨著鍋爐負荷的增加，逐漸減少補燃氣體，并將減少的補燃用氣化氣沿管路一5(該實施例中管路一為上述第二支管路)送入到爐膛1上部燃燒。也就是說，此時氣化爐7所產(chǎn)生的生物質(zhì)氣化氣一部分沿管路三8進入省煤器后煙道9，另一部分沿管路一5進入爐膛1。

當鍋爐滿負荷工況運行時，將所有生物質(zhì)氣化氣均送入爐膛上部燃燒。即此時管路三8上的開關(guān)閥關(guān)閉，氣化爐7與省煤器后煙道9不連通，氣化爐7所產(chǎn)生的生物質(zhì)氣化氣全部送入爐膛上部。這樣能夠利用生物質(zhì)資源進行高效發(fā)電、代替部分燃煤、再燃還原部分nox，并且能夠保證氣化爐7維持額定負荷穩(wěn)定運行。

從圖中可以看出氣化爐7的進氣口和出氣口均設(shè)置有開關(guān)閥，以調(diào)節(jié)各路氣體流量。

在氣化爐方面，引部分鍋爐熱一次風作為氣化劑，以提升氣化爐7的氣化效率和氣化氣熱值。即氣化爐7的進氣口與鍋爐熱一次風管路連通，并且兩者的連通管路上設(shè)置有開關(guān)閥，調(diào)節(jié)進入氣化爐7中熱一次風的流量。

另外，引部分熱一次風與生物質(zhì)氣化氣預(yù)混，滿足氣化氣燃燒初期所需氧氣。即鍋爐熱一次風管還與氣化爐7的出氣管(即生物質(zhì)氣化氣出口管路)連通，這樣生物質(zhì)氣化氣與熱一次風混合后通入鍋爐系統(tǒng)。

實例2：

當鍋爐低負荷工況運行時，可將固定床生物質(zhì)氣化爐7產(chǎn)出的氣化氣沿管路二6(該實施例中管路二為上述第一支管路)送入到轉(zhuǎn)向煙室4中，利用生物質(zhì)氣化氣補燃，將此處煙溫提高到合理溫度。不但能夠保證選擇性催化還原煙氣脫硝系統(tǒng)10安全穩(wěn)定投運，增加空氣預(yù)熱器換熱量，而且增加了低溫過熱器3的換熱量，克服低負荷時過熱蒸汽溫度降低的問題，提高機組效率。實施例2與實施例1的主要區(qū)別在于：實施例2中氣化爐7產(chǎn)出的氣化氣送入到轉(zhuǎn)向煙室4，而實施例1中氣化爐7產(chǎn)出的氣化氣送入到省煤器后煙道9，其余控制及管路連接方式與實例1相同。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所做的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明保護范圍之內(nèi)。